1．應用型實驗題
【題型探秘】
所謂應用型實驗，就是以熟悉和掌握實驗儀器的使用方法及其在實驗中的應用為目的的一類實驗；或者用實驗方法取得第一手資料，然後用物理概念、規律進行分析處理，並以解決實際問題為主要目的的實驗．主要有：
①儀器的正確操作與使用，如打點計時器、電流錶、電壓表、多用電表等，在實驗中能正確地使用它們是十分重要的(考核操作、觀察能力)；
② 物理知識的實際應用，如科技、交通、生產、生活、體育等諸多方面都有物理實驗的具體應用問題．
【應對策略】
應用型實驗題解答時可從以下兩方面入手：
(1)熟悉並正確使用儀器．實驗儀器名目繁多，具體應用因題而異，所以，熟悉使用儀器是最基本的應用．如打點計時器的正確安裝和使用，滑動變阻器在電路中起限流和分壓作用的不同接法，多用電表測不同物理量的除錯等，只有熟悉它們，才能正確使用它們．熟悉儀器，主要是了解儀器的結構、效能、量程、工作原理、使用方法、注意事項，如何排除故障、正確讀數和除錯，使用後如何保管等．
(2)理解實驗原理
面對應用性實驗題，一定要通過審題，迅速地理解其實驗原理，這樣才能將實際問題模型化，運用有關規律去研究它．
具體地說，應用型實驗題的依託仍然是物理知識、實驗能力等．解答時要抓住以下幾點：
①明確實驗應該解決什麼實際問題(分清力學、電學、光學等不同實際問題)；
②明確實驗原理與實際問題之間的關係(直接還是間接)；
③明確是否僅用本實驗能達到解決問題的目的，即是否還要聯絡其它物理知識，包括數學知識；
④明確是否需要設計實驗方案；
⑤明確實際問題的最終結果．
【典例精析】
【例1】 新式游標卡尺的刻度線看起來很「稀疏」，使讀數顯得清晰明了，便於使用者正確讀取資料．通常游標卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三種規格；新式游標卡尺也有相應的三種，但刻度卻是：19 mm等分成10份，39 mm等分成20份，99 mm等分成50份．如圖1所示就是乙個「39 mm等分成20份」的新式游標卡尺．
圖1(1)它的準確度是________mm.
(2)用它測量某物體的厚度，示數如圖1所示，正確的讀數是________cm.
解析 (1)游標上20格對應的長度為39 mm，即每格長為1.95 mm，游標上每格比主尺上每兩小格δx＝0.05 mm，故準確度為0.05 mm.
(2)這種游標卡尺的讀數方法為：主尺讀數＋游標對準刻度×δx＝3 cm＋6×0.005 cm＝3.030 cm.
答案 (1)0.05 (2)3.030
點評游標卡尺、螺旋測微器的使用在高考題中頻繁出現．對游標卡尺的使用要特別注意以下兩點：
①深刻理解它的原理：通過游標更準確地量出「0」刻度與左側刻度之間的間距——游標對準刻度×δx；
②讀準有效資料．
【例2】 如圖2所示為一簡單歐姆表原理示意圖，其中電流錶的滿偏電流ig＝300 μa，內阻rg＝100 ω，可變電阻r的最大值為10 kω，電池的電動勢e＝1.5 v，內阻r＝0.5 ω，圖中與接線柱a相連的錶筆顏色應是________色．按正確使用方法測量電阻rx的阻值時，指標指在刻度盤的正**，則rx＝________kω.
若該歐姆表使用一段時間後，電池的電動勢變小、內阻變大，但此表仍能調零，按正確使用方法再測上述rx，其測量結果與原結果相比將________(填「變大」、「變小」或「不變」)
圖2解析歐姆表的原理就是閉合電路的歐姆定律，可以作為結論的是：歐姆表正**的刻度值等於歐姆表的內阻．
答案紅 5 變大
2．測量型實驗題(一)
【題型探秘】
所謂測量型實驗，就是以測量一些物理量的具體、準確資料為主要目的的一類實驗．根據實驗步驟按物理原理測定實驗結果的具體數值．測量型實驗又稱測定型實驗，如「測定金屬的電阻率」、「測定電源電動勢和內電阻」「測定玻璃的折射率」等．
【應對策略】
解決測量型實驗問題的關鍵是明確實驗儀器的使用，明確實驗原理、實驗方法，掌握實驗的注意事項及處理實驗資料的方法，會分析誤差**．
【典例精析】
【例3】 現要測量電源b的電動勢e及內阻r(e約為4.5 v，r約為1.5 ω)，已有下列器材：
量程為3 v的理想電壓表，量程為0.5 a的電流錶(具有一定內阻)，固定電阻r＝40 ω，滑動變阻器r′，開關s，導線若干．
(1)畫出實驗電路原理圖．圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出．
(2)實驗中，當電流錶的示數為i1時，電壓表的示數為u1；當電流錶的示數為i2時，電壓表的示數為u2.由此可求出，er用i1、i2、u1、u2及r表示)
甲解析本題是常規伏安法測電源的電動勢和內阻實驗的情境變式題，本題與課本上實驗的區別是電源的電動勢大於理想電壓表的量程，但題目中提供的器材中有乙個阻值不大的固定電阻，這就很容易把該情境變式題「遷移」到學過的實驗上．把固定電阻接在電源的旁邊，將其等效成電源的內阻即可(如圖甲所示)，再把電壓表跨接在它們的兩側．顯然，
乙「內阻增大，內電壓便增大」，電壓表所測量的外電壓相應的減小，通過定量計算，符合實驗測量的要求．這樣，乙個新的設計性實驗又回歸到課本實驗上了．
(1)實驗原理圖如圖乙所示
(2)根據e＝u＋ir，給定的電源b的電動勢e及內阻r是一定的，i和u都隨滑動變阻器r′的阻值的改變而改變，只要改變r′的阻值，即可測出兩組i、u資料，列方程組得：e＝u1＋i1(r＋r)，e＝u2＋i2(r＋r)
解得：e＝，r＝－r.
答案 (1)如解析圖乙所示 (2) －r
點評本題所提供的理想電壓表的量程小於被測電源的電動勢，需要學生打破課本實驗的思維定式，從方法上進行創新，運用所提供的器材創造性地進行實驗設計．
3．測量型實驗題電阻的測量(二)
【題型探秘】
實驗題作為考查實驗能力的有效途徑和重要手段，在高考試題中一直占有相當大的比重，而電學實驗因其實驗理論、步驟的完整性及與大學物理實驗結合的緊密性，成了高考實驗考查的重中之重，測量電阻成為高考考查的焦點．伏安法測電阻是測量電阻最基本的方法，常涉及電流錶內、外接法的選擇與滑動變阻器限流、分壓式的選擇，前者是考慮減小系統誤差，後者是考慮電路的安全及保證可讀取的資料．另外，考題還常設定障礙讓考生去克服，如沒有電壓表或沒有電流錶等，這就要求考生根據實驗要求及提供的儀器，發揮思維遷移，將已學過的電學知識和實驗方法靈活地運用到新情境中去．這樣，就有效地考查了考生設計和完成實驗的能力．
【應對策略】
明確伏安法測電阻的基本原理
(1)基本原理
伏安法測電阻的基本原理是歐姆定律r＝，只要測出元件兩端的電壓和通過的電流，即可由歐姆定律計算出該元件的阻值．
(2)測量電路的系統誤差
①當rx遠大於ra或臨界阻值圖3
②當rx遠小於rv或臨界阻值 >rx時，採用電流錶外接(如圖4所示)．採用電流錶外接時，系統誤差使得電阻的測量值小於真實值，即r測圖4
(3)控制電路的安全及偶然誤差
根據電路中各元件的安全要求及電壓調節的範圍不同，滑動變阻器有限流接法與分壓接法兩種選擇．
①滑動變阻器限流接法(如圖5所示)．一般情況或沒有特別說明的情況下，由於限流電路能耗較小，結構連線簡單，應優先考慮限流連線方式．限流接法適合測量小電阻和與變阻器總電阻相比差不多或還小的電阻．
圖5②滑動變阻器分壓接法(如圖6所示)．當採用限流電路，電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流時，必須選用滑動變阻器的分壓連線方式；當用電器的電阻遠大於滑動變阻器的總電阻值，且實驗要求的電壓變化範圍較大(或要求測量多組實驗資料)時，必須選用滑動變阻器的分壓接法；要求某部分電路的電壓從零開始可連續變化時，必須選用滑動變阻器的分壓連線方式．
圖6(4)常見的測量電阻的方法：
【典例精析】
【例4】 從下表中選出適當的實驗器材，設計一電路來測量電流錶的內阻r1.要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，並能測得多組資料.
(1)畫出電路圖，標明所用器材的代號．
(2)若選測量資料中的一組來計算r1，則所用的表示式r1式中各符號的意義是
解析根據所列儀器的特點，電流錶的內阻已知，由此可採用兩電流錶併聯．因為兩電流錶兩端的電壓相等，即可省去電壓的測量，從而減小實驗誤差，由i2r2＝i1r1，得r1＝.
答案 (1)電路圖如圖所示．
(2) i1、i2分別為、的示數
點評 (1)分析題意可知需測量電流錶的內阻，按常規方法應用伏安法，將電壓表併聯在待測電流錶兩端，但經分析可知即使該電流錶滿偏，其兩端的電壓也僅為0.4 v，遠小於量程10 v．這恰恰就是本題設計考核學生應變能力的「陷阱」．
(2)此題也可理解為「將已知內阻的電流錶當成電壓表使用」，這實際也是伏安法的一種推廣形式．
4．驗證型實驗題
【題型探秘】
驗證型實驗就是要通過實驗手段去驗證某一物理理論或物理規律是否正確．為此就要從生活中尋找出符合這一物理規律特性的物理現象，這個物理現象既能在實驗室實現，同時又要過程簡單、操作方便，並能測量出有關的資料．因此，做好驗證型實驗的前提，就是要創設好物理情景，這就是驗證型實驗的實驗思想．如在驗證機械能守恆定律的實驗中，可以創設出多種物理情景：自由落體運動、氣墊導軌上的滑塊運動等．而其中讓物體自由下落在中學實驗室很容易做到，過程也簡單．只要測出物體下落的高度及對應的速度，就可以進行驗證．物體下落的高度可由直尺直接測量出，而物體速度的測量可以用打點計時器，讓重物帶動紙帶作自由下落，根據紙帶測出物體下落的高度h及對應點的速度v，通過v2＝2gh來驗證，從而設計出了驗證方案．
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